Τι συμβαίνει εάν περάσετε ένα ηλεκτρικό ρεύμα μέσω του νερού;

Η διέλευση ενός ηλεκτρικού ρεύματος μέσω νερού μπορεί να οδηγήσει σε αρκετές χημικές και φυσικές αλλαγές γνωστές ως ηλεκτρόλυση. Εδώ συμβαίνει αυτό που συνήθως συμβαίνει όταν ένα ηλεκτρικό ρεύμα περνά μέσα από το νερό:

1. Διάσταση νερού:

- Τα μόρια νερού (Η2Ο) αποτελούνται από δύο άτομα υδρογόνου που συνδέονται με ένα άτομο οξυγόνου.

- Όταν εφαρμόζεται ένα ηλεκτρικό ρεύμα, τα μόρια νερού διαχωρίζονται σε αέρια υδρογόνου (Η2) και οξυγόνου (Ο2) μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται ηλεκτρόλυση.

2. Σχηματισμός υδρογόνου και οξυγόνου:

- Το αέριο υδρογόνου (Η2) παράγεται στην κάθοδο (αρνητικό ηλεκτρόδιο), όπου τα θετικά φορτισμένα ιόντα υδρογόνου (Η+) κερδίζουν ηλεκτρόνια και μειώνονται για να σχηματίσουν μόρια αερίου υδρογόνου.

- Το αέριο οξυγόνου (Ο2) παράγεται στην άνοδο (θετικό ηλεκτρόδιο), όπου αρνητικά φορτισμένα ιόντα υδροξειδίου (ΟΗ-) χάνουν ηλεκτρόνια και οξειδώνονται για να σχηματίσουν μόρια αερίου οξυγόνου.

3. Φυσαλίδες αερίου:

- Καθώς παράγονται αέρια υδρογόνου και οξυγόνου, σχηματίζουν ορατές φυσαλίδες που ανεβαίνουν στην επιφάνεια του νερού.

- Οι φυσαλίδες αποτελούνται από καθαρά αέρια υδρογόνου και οξυγόνου, τα οποία μπορούν να συλλεχθούν και να χρησιμοποιηθούν για διάφορες εφαρμογές.

4. Αλλαγές pH:

- Κατά τη διάρκεια της ηλεκτρόλυσης, το νερό κοντά στην κάθοδο γίνεται ελαφρώς αλκαλική λόγω της συσσώρευσης ιόντων υδροξειδίου (ΟΗ-), ενώ το νερό κοντά στην άνοδο γίνεται ελαφρώς όξινο λόγω του σχηματισμού ιόντων υδρογόνου (Η+).

5. Χημικές αντιδράσεις:

- Η ηλεκτρόλυση μπορεί επίσης να διευκολύνει άλλες χημικές αντιδράσεις στο νερό. Τα διαλυμένα ορυκτά, τα άλατα και οι ακαθαρσίες που υπάρχουν στο νερό μπορεί να αντιδρούν με τα παραγόμενα αέρια υδρογόνου και οξυγόνου, σχηματίζοντας νέες ενώσεις ή ουσίες.

6. Ηλεκτρολύτες:

- Το καθαρό νερό είναι ένας κακός αγωγός ηλεκτρικής ενέργειας, αλλά η παρουσία διαλυμένων αλάτων, οξέων ή βάσεων στο νερό επιτρέπει στο ηλεκτρικό ρεύμα να ρέει πιο εύκολα. Αυτές οι ουσίες είναι γνωστές ως ηλεκτρολύτες.

7. Διάβρωση:

- Τα ηλεκτρόδια που χρησιμοποιούνται στην ηλεκτρόλυση μπορούν να υποβληθούν σε διάβρωση λόγω των χημικών αντιδράσεων και των διεργασιών μείωσης της οξείδωσης που εμφανίζονται κατά τη διάρκεια της ηλεκτρόλυσης.

Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι οι συγκεκριμένες αντιδράσεις και αποτελέσματα κατά τη διάρκεια της ηλεκτρόλυσης μπορεί να διαφέρουν ανάλογα με την ποιότητα του νερού, τις διαλυμένες ουσίες, τα υλικά ηλεκτροδίων και άλλες πειραματικές συνθήκες.